minerali e rocce
le rocce sono ammassi di cristalli
i cristalli hanno forme svariate e si formano per
precipitazione o raffreddamento
cubica (NaCl)
poliedrica (pirite, gesso, silicati)
sette sistemi di simmetria . ciascun minerale ne
possiede uno fisso
posizione degli atomi o degli ioni nella fase
solida
7. triclino
1. cubico
5. rombico
3. esagonale
4.tetragonale
6. monoclino
2. trigonale.
composizione crosta terrestre
• ossigeno: 46,6%;
• silicio: 27,7%;
• alluminio: 8,1%;
• ferro: 5,0%;
• calcio: 3,6%; sodio: 2,8%; potassio: 2,6%; magnesio: 2,1%
• costituiscono quasi il 99% e sono detti elementi maggiori.
• Fosforo, titanio, e manganese 1% e 0,1% elementi minori.
• Gli altri elementi (inferiori allo 0,1%) sono detti elementi in
traccia.
CLASSIFICAZIONE dei minerali
secondo il criterio cristallochimico
(l'elenco comprende solo i minerali che più frequentemente sono presenti nelle rocce):
ELEMENTI: Cu, Ag, Au, C (diamante, grafite)
OSSIDI: quarzo SiO2, bauxite (Al2O3. 3H2O) ematite Fe2O3
e magnetite
CARBONATI: calcite CaCO3 , dolomite Ca, Mg (CO3)2
SOLFATI: gesso CaSO4 . 2 H2O
FOSFATI: apatite (fosfato di Ca e altri elementi)
SOLFURI: pirite FeS2
ALOIDI o Alogenuri: salgemma NaCl fluorite CaF2
SILICATI: silicio, ossigeno e metalli e sono caratterizzati dalla
presenza di tetraedri ("piramidi" a base triangolare con quattro
facce eguali tra loro) corrispondenti al gruppo (SiO4)4- .
SILICATI
Nesosilicati: (SiO4)4- + Mg 2+ e Fe 2+ tetraedri isolati
uniti solo da cationi (olivina: verde magmatica basica–
granati:+ altri cationi metamorfiche)
Inosilicati: tetraedri disposti a catena
pirosseni (catena singola, silicati ferro-magnesiaci)
anfiboli (catena doppia, silicati calcio-ferro-magnesiaci)
serpentino, amianto
catena doppia
inosilicati:
bissolite
granato
Sorosilicati e Ciclosilicati: due tetraedri
accoppiati o anelli costituiti da 3, 4, 6
tetraedri. es. berillo (smeraldo, acquamarina)
tormalina
Fillosilicati: anelli di tetraedri in strati ripetuti
mica muscovite (silicato di alluminio e potassio)
biotite o mica nera (silicato di ferro e magnesio)
talco(silicato di magnesio)
minerali argillosi sedimentarie: caolino
(silicoalluminati)
mica
Tectosilicati: tetraedri disposti in reticolo
tridimensionale
quarzo
feldspatoidi (allumosilicati di metalli alcalini:
sottosaturi in silice cioè meno Si rispetto ai
cationi) leucite (magmatica)
feldspati :
ortoclasio: allumosilicato di potassio
(magmatiche acide)
plagioclasi: allumosilicati di sodio: albite, e calcio:
anortite
(quarzo)
ametista
struttura
la forma dei singoli minerali componenti una roccia e le loro
dimensioni,
un calcare di Viggiù e da un marmo di Carrara. entrambe costituite da
calcite, cioè carbonato di calcio
La loro struttura è diversa, calcare: corpuscoli sferici, marmo: struttura
a mosaico
la distribuzione delle rocce
crosta superficiale (suddivisione per origine)
circa 15 km
magmatiche 95%,
metamorfiche 4%.
sedimentarie 1%,
(analisi di oltre 5000 campioni di rocce rappresentative di tutte
le aree geografiche)
rocce magmatiche o ignee (formatesi per cristallizzazione di un
magma);
rocce sedimentarie (formatesi in seguito al deposito di materiale
proveniente dalla degradazione di altre rocce);
rocce metamorfiche (formatesi in seguito alla trasformazione di altre
rocce sotto l'azione di agenti esterni quali pressione e temperatura).
ciclo delle rocce
•Le
rocce magmatiche sono costituite da:
feldspati (oltre il 50% dei minerali di queste
rocce)quarzo, plagioclasio, miche, anfiboli,
pirosseni, olivina, feldspatoidi.
•Le
rocce sedimentarie sono costituite da
quasi tutti i precedenti minerali con aggiunta di
calcite, dolomite e gesso.
•Le
rocce metamorfiche sono costituite da
tutti i precedenti minerali con aggiunta di altri
minerali caratteristici (granato, serpentino, ecc.).
ROCCE MAGMATICHE
Le
Il
•
•
•
rocce magmatiche o ignee si formano dalla
solidificazione di un magma
magma è una sostanza naturale ad alta temperatura
(700 - 1200°C),
è più o meno viscoso e suscettibile di movimento;
è un fluido complesso, dalla composizione e dalle
proprietà fisiche variabili,
composto generalmente di una fase liquida ricca
di Silice (SiO2), di una gassosa e di una fase
solida, rappresentata da cristalli e da frammenti
rocciosi
da dove provengono i magmi e come si
formano
1.
2.
3.
La fusione parziale
dell'astenosfera è la principale
sorgente del magma
causa di questa fusione:
decompressione in seguito al
sollevamento dell'astenosfera
modificazioni chimiche in
seguito all'introduzione di fluidi
ricchi in acqua e biossido di
carbonio (CO2) che abbassa il
punto di fusione
dall'innalzamento della
temperatura causato da
correnti ascendenti calde
("pennacchi
16
Vulcaniche o effusive:
rocce formatesi sulla
superficie terrestre;
rapidità del
raffreddamento del
magma impedisce le
reazioni di cristallizzazione
formazione di una
struttura porfirica
minutissimi cristalli in cui
sono inclusi pochi grandi
cristalli ben formati
(fenocristalli)
rocce intrusive1
porzioni di magma possono
rimanere intrappolate dentro
la crosta
si raffreddano e formano
rocce plutoniche o intrusive.
Se queste porzioni intrusive
sono di grandi dimensioni
prendono il nome di batoliti
•esse possono venire in
superficie per cause tettoniche e
geomorfologiche.
•Per la tranquillità con cui
procede la cristallizzazione, sono
caratterizzate da strutture
Sotto una parte del "batolite" (corpo
igneo intrusivo) della Sierra Nevada,
che si estende per circa 40 Km e si è
formato circa 130 milioni di anni fa.
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intrusive 2
intrusioni nettamente discordanti rispetto alle
strutture presenti nella roccia dicchi (fig. 2)
hanno andamento verticale o molto inclinato
tagliano nettamente gli strati sedimentari
filoni, o filoni-strato, derivano da intrusioni
parallele alla stratificazione.
20
COMPOSIZIONE E CARATTERISTICHE DI UN MAGMA
•
•
•
•
fase solida
silice (SiO2),
ossido di alluminio, ferro
calcio, magnesio sodio e potassio .
fase gassosa:
acqua; anidride carbonica, acido cloridrico, anidride
solforosa, CO, idrogeno, acido solfidrico
classificazione magmi e rocce magmatiche in base al contenuto in
silice
1. ultrabasici (fino al 45% in silice)
2. basici (da 45 a 52% in silice, ferro magnesio calcio, FEMICI o
MAFICI) minerali: olivina, miche, anfiboli, pirosseni
3. intermedi (da 52 a 65% in silice, ferro, magnesio, potassio e sodio)
4. acidi (oltre il 65% in silice, alluminio e magnesio, SIALICI ). minerali
quarzo feldspati feldspatoidi
VULCANI
l'isola di VULCANO
diverse tipologie di
vulcanismo
79 d.c. Plinio il Giovane
(due lettere a Tacito:
l'eruzione del Vesuvio)
non ci sono ancora
certezze sulle modalità
di innesco di
un'eruzione.
•quasi tutte le teorie si basano sul
trasporto gassoso (bottiglia di
champagne).
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definizione di vulcano
la via attraverso cui il
magma, dall'interno
della Terra, arriva in
superficie,
trabocca all'esterno e si
raffedda formando la
roccia effusiva
chiamata generalmente
lava
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caratteristiche fisiche dei magmi e delle rocce
magmatiche
viscosità (resistenza interna allo
scorrimento) deriva da un
maggior contenuto in
silice
• questa innesca, durante
la risalita e il
raffreddamento, la
cristallizzazione
tectosilicati, che per la
loro struttura ostacolano
il flusso
• Un maggior contenuto di
gas al contrario favorisce
la fluidità del magma
magmi acidi
•temperature di fusione intorno ai
600°C,
•(viscosità elevata)
•il gas contenuto in vescicole
•ostacolate nella risalita,
tenderanno ad espandersi ed a
rompere la compagine magmatica;
magmi intermedi
• viscosità etemperatura di fusione
intermedia
Magmi basici-ultrabasici
alte temperature di fusione, intorno ai 1200 °C
poco viscosi, innumerevoli vescicole gassose
tenderanno a fuoriuscire tranquillamente dal liquido
magmatico che, così degassato, si solidificherà
fattori che determinano la natura di
un'eruzione
magmi diversi (per composizione
chimica: quantità di silice, per
temperatura, per contenuto in gas, per
viscosità;
situazioni geologiche diverse (sul fondo
del mare, o sui continenti),
differenti tipi di eruzioni
diversi prodotti vulcanici e a diversi
vulcani.
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tipi di eruzione
Quando il magma raggiunge una zona
prossima alla superficie la pressione
diminuisce notevolmente
liberazione dei gas che prima erano
disciolti nel magma.
magmi sialici: fuoriuscita dei gas in
modo violento tanto che (eruzioni
esplosive e distruttive)
magma mafico: bassa viscosità,
emissione gassosa sempre calma.
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